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第4章图形与坐标(高效培优单元自测·提升卷)
(考试时间:120分钟试卷满分:120分)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。)
题号
1
3
4
6
8
9
10
答案
◇
B
D
D
y
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.(4,-3)
12.(63)
13.-2
14.2.5
15,(-200,-100)
16
-2
(3,-3)
三、解答题(本题共8小题,第17-21题每题8分,第22-23题每题10分,第24题12分,共72分,解答
应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.5-)
(2)2023
【详解】(1)解:
(5,8).P‖y轴,
∴.-3a-4=5
∴.a=-3
.a+2=-1,
六点P的坐标5
)-4分
(2)解::点P在第二象限,且它到x轴、y轴的距离相等,
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.-3a-4+2+a=0,
a=-1,
.a2023+2024=2023
-8分
18.(1)
建立平面直角坐标系如图所示,
实验楼
食堂
…3分
图串馆旗杆
(2)
食堂3,4,大门-,--5分
(3)
解:体育馆的位置是(0,2列
教学楼的位置是3,)
如图所示:
实验楼
食堂
体育馆
-8分
图书馆旗杆
教学楼
19.,2).(-32)
-2分
(2)解:如图,点C、D即为所求.
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B
2
T
32-1
O12
3
4-5分
1
2
D
(3)2,3
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:
B(-3,2)
∴·点B到x轴的距离为2,到y轴的距离为3.8分
20.(1)见解析
(2)见解析
4(23).4(-2-)
【详解】(1)解:如图所示,△4BC即为所求。
4
3
-2B1
-r-
5-4-3-2-10
3分
243
45x
B
(2)解:如图所示,
△A4B,C即为所求。
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4
3
-2B
一6分
5-4-3-2-10
24345x
(3)解:
4(2,3)4,(-2,-)
8分
21.(1)小岛D在景点A南偏西45°方向,与景点A相距100米-2分
(2)作图如下,
北
M
B
西WM←40入
4→东
-5分
100米
南S)
南偏西50°
【详解】(1)解:∠MAW=40°,且∠DAM=85°,
:.∠DAW=∠DAM-MAW=85°-40°=45°
.∠DAS=90°-∠DAW=45°,
故小岛D在景点A南偏西45°方向,与景点A相距100米:
(2)解:∠MAW=40°,
∴.∠BAM=90°-∠MAW=50°,
.AC=BC.
.∠BAM=∠ABC=50°,
故景点C位于景点B的南偏西50°方向.…8分
2.-10).(4,0)(0,3)
5
(2n=2
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210
3)m=3或3
【详解】(1)解:a=V6-4+4-h-1,b-4≥04-b≥0
6=4,即B(4,0)
:0=4-4+4-4-1=-1
:41.0),m0A=l,
∴.0C=30A=3,
:c03),--3分
(2)解::点1-1,0)向右平移2个单位得到点D,
:D00)
·1(-1,0)B4,0)
:4B=4-(-)=5.BD=4-1=3
.5wCx3
2
2
设点M的纵坐标为n,
,直线DM恰好平分三角形ABC的面积,
1
S.mw=BD3xn
1
1
3
2
31.15
-n=-x
…222’
5
.n
2’
一点M的纵坐标为2;一-6分
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(3)解:如图,过P作直线I垂直于y轴,延长CA交直线I于点Q,过A作AH⊥1交直线I于点H,连接
CH,
设点巴坐标为6,-)
.C(0,3)P(m,-)A(-1,0)
∴.点C到直线I的距离为
-()=4H0=-1-t.AH=1,P=m-4
.SAa0=S△MH+S△4om
·2x4(1-)-x1x1+x1x1-.
2
2
解狗子
法e华标(台】
e=m-m-()-m+
,三角形ACP的面积等于3,
x4-m+4
1,4
S.uc-8.cor-.o-m
×1=3
解得m=2本-10
=3或3.10分
23.d(4)=4.d(B)=30.d(B)sd(4)
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20a(F的值为5威7,@m>2或”<-2
(3)存在,-9.5≤m≤-5或-3≤m≤1.5.
【详解】(1)解:由4(4,0)、B(30,-2.
4>0.30>-2
∴.d(A)=4d(B)=30
30<4
∴.d(B)<d(A)
-2分
(2)解:①由
D(2,4)E(2,-2)
∴.DE=4-(-2)=4+2=6
如图,当点F在点D上方时,如图所示:
6
5
6-54-3-2四
3456x
引
公
3
DF+EF=DF+DF+DE=2DF+6=12,
DF=3,
.F(2,7)
2s71
.d(F)=7
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如图,当点F在线段DE上时,如图所示:
y
6
5
D
3
F
6-5432.19
113456x
2
3
5
6
则DF+EF=DE=6≠12,舍去:
如图,当点F在点E下方时,
y
6
5
D
3
6-543219
13456x
-3
4
5
6
DF+EF=DE+EF+EF=DE+2EF=6+2EF=12.
EF=3,
.F(2,-5)
2<45
∴.d(F)=5
综上可得:
d(F)的值为5或7:
②点
(2,n)
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n≤2
当
即-2≤n≤2时,d(F)=2
不符合题意;
当小2
即>2或n<-2时,a(5)=m>2
则n的取值范围为:n>2或n<-2;
(3)解:存在,-9.5≤m≤-5或-3≤m≤1.5.
如图,以原点为中心,构造一个边长为3的正方形A'B'CD',在正方形PQHG平移的过程中,只要与所构
3
造的正方形有交点,则满足“最大离轴距”为2,
根据题意可得:
引.3.c6.3
如图,当P'O经过点A,PH'经过点D时,设AD交x轴于点E,
y本
6
2
B
-1
E
32
56x
-4
HH
-6
则0E-3
AE=3
2
2
根据题意可得:△PAE为等腰直角三角形,
PE-4E=3
2,
0r-,
:P(-30)
此时m=-3;
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如图,当P'在B'C上时,m=1.5:
A
6
4
5
3
42-B
G
G
65329」
234.5.61.8g
10x
3/
5
如图,当G'0经过点B,GF'经过点C时,同理可得:
G(3,0)
.PG=PG=4-(4)=8
此时m=3-8=-5:
y
6
-L
+2
-1-B
43
-2
-19
56x
H
5
6
如图,当G在AD上时,
G(-1.5,0)
此时m=-1.5-8=-9.5;
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y
6
5
2-B
P
G
-108-76-543912.45.6
D2引
3
H
-6
综上,m的取值范围为:-9.5≤m≤-5或-3≤m≤1.5.--10分
24.(1)C--2分
24,2),(4,-3)(4,6)
日B43)或B4,-3)
4)CP-24
7
【详解】(1)解:AD⊥DE于D,BE⊥DE于E,
∴.∠ADC=∠CEB=90°,
,∠ACB=90°
∴.∠ACD=∠CBE=90°-∠BCE,
又:AC=BC,
,△ADC≌△CEB(AAS)
.CD=BE=b,
在R1AADC中,AD+CD2=AC2,
.d2+b2=c2;
2)解:当0=-2时,则4(-24)
如图,作AG1x轴,BH⊥x轴,则AG=4,0G=2,∠AG0=∠BH0=90°,
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VA
B
GO
,等腰直角三角形AOB,∠AOB=90°,
∴.OA=OB
△AOG≌△OBH(AAS)
同(1)法可
..OH=AG=4,BH=OG=2
.B(4,2)
当a=3时,则434)
如图,作AE⊥y轴,BF⊥y轴,则OE=4,AE=3,
Fh.
AEO≌AOFB(AAS)
同法可得
.BF=OE=4,OF=AE=3
B4-3)
mB(4,-6)
当0=6时,同a=3法,可得9
5分
(3)解:当点B在第一象限时,设直线AC交y轴于点F,直线CB交y轴于点E,
12114
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B
O
则点A在第二象限,
4a,4)
.a<0,AF=-a,OF=4.
同法可得△AOF≌△BOE,
.BE=-a,OE=4.
.AC=4-a,BC=4+a,
32
:点AO、B、C为顶点的四边形面积是AABC面积的7倍,
32
.SAOEC-SORB=
79
44+4-0-2×4x(-o)=24+o4-a).
2
整理,得a=9,
.a<0,
∴.a=-3,
.B(4,3)
当点B在第四象限时,如图,
⊙
同法可得,a=3,
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:B4-3)
综上:
B4,3)或B(4,-3),-8分
(4)解:由(3)可知,当点B在第一象限时,
a=-3,B(4,3)
FP
B
.BC=4-3=1,AC=4+3=7,
等腰直角三角形AOB,
..OA=OB.
,过O作OP⊥AB交AC于点P,
∴.OP垂直平分AB,
.AP=BP,
设CP=x,则AP=BP=7-x,
在Rt4BCP中,由勾股定理,得+1=(门-x,
解得x24
7·
CP=24
7…12分
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第4章图形与坐标(高效培优单元自测·提升卷)
(考试时间:120分钟试卷满分:120分)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。)
1.下列各点中,在第二象限的是()
A.(13)
B.(L-3)
c.(1,-3)
D.(3)
2.下列选项中不能确定物体位置的是()
A.电影院5排8号
B.南偏西60°
C.无终东街1586号
D.东经105°,北纬40°
3,在平面直角坐标系中,点4(a,2
在第二象限内,则“的取值可以是()
A.-2
B.0
C.3
D.4或-4
4.在平面直角坐标系内,把
P(-3,)沿》轴方向向上平移一个单位,则得到的对应点P的坐标是
()
A.(3,0
B.(3,2)
c.(2,)
D.(4,)
5.下列说法不正确的是()
A.点4a+1--
一定在第四象限
B.点P26)
*轴的距离为6
(x,)中w=0
C.若
则点P一定在轴上
D.若MB∥y轴,
A(1,-3)
则点B的横坐标为
6.如图,每个小正方形的边长均为1,下列各点中不会落在正方形框ABCD(四个顶点均为格点)内部的
是()
119
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B
A.(2-)
B.(12)
c.(2.5,1.5)
D.(1.2,-2.4)
7。如图,已知点4的坐标为L3),点8的坐标为4,0),将0AB沿轴正方向平移,使B平移到点E,
得到DCE,若点C的坐标为2,3),则线段OE的值为()
E
A.3
B.4
C.5
D.6
8。将如图所示的运动宜传海报放在平面直角坐标系中,点4,C
的坐标分别为
(-1,2),(1,-1
,则点B的坐标
为()
A.3)
B.(2,)
c.(32)
D.(3-)
9.2026年2月,北京大学研发的“空间大脑”技术,让机器人能像人类一样理解空间关系、距离和方位。
如图,搭载“空间大脑”技术的机器人从起始位置点O出发,按以下指令移动.指令1:向北移动4米到
点A;指令2:右转90°,向东移动3米到点B;指令3:右转90°,向南移动2米到点C;指令4:右转90°
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向西移动5米到点D.判断下列结论中不正确的是()
A
B
精准转动路位
D
A.直线OA与直线CD垂直
B.直线AB与直线CD平行
C.点O与点C之间的距离大于3米
D.点D位于点O的北偏东方向
10.如图,在平面直角坐标系中,有若干个整点,按图中“→”所示方向依次排列,即点
A(0,0)-→4(1,1)→A(0,1)→4(-1,1)→4(-2,2)
.按照此规律排列下去,点A0的坐标为()
珠
A6天
…
4
A42A6A,
43-21040123文
-1
A.(2,6)
B.(2,6)
c.(36)
D
(3,6)
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.若点
P(4,3)与点P关于轴对称,则点2的坐标为
12.在直角坐标系中,点1(35
,将点4先向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,平移后点
A的坐标为
P(3-a,2a-1)
13.点
在第四象限,且到'轴的距离为5,则的值为
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14.如图,已知点
4,0)和B(Q,3),点C是4B的中点,则0C的长为
和
B
0
A
15.春天到了,七(2)班组织同学到公园春游,张明、李华对着景区示意图,张明描述牡丹亭位置为
(图中小正方形边长代表100m长)“牡丹亭坐
30,300),根据张明描述在图中建立适当的平面直角
坐标系,则望春亭的坐标为
音乐台
牡丹亭
北
中心广场
望春亭
游乐园
南门
16,在平面直角坠标系中,对于点M(列,若点N的坐标为x+m,x+刀,其中m为常数,则称点N
是点M的“m倍关系点”.例如,点M(B,
的“2倍关系点”N的横坐标为3+2×1=5,纵坐标为
2×3+1=7,所以点M的“2倍关系点”N的坐标为
5,7)
(1)已知点A(6,4)的“2倍关系点”是点B(a,b),则a+2b=
C(1,2c)
(2)已知点
的“-2倍关系点”是点D,且点D在第二、四象限的角平分线上,则点D的坐标为-
三、解答题(本题共8小题,第17-21题每题8分,第22-23题每题10分,第24题12分,共72分,解答
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应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知点
(-3a-4,2+a
,请解答下列各题:
①考2(5,8),且Ply轴,求点P的坐标,
(2)若点P在第二象限,且它到x轴、y轴的距离相等,求a2m3+2024的值
18.平面直角坐标系是数轴的拓展,是沟通几何与代数的桥梁.为发展几何直观,感悟数形结合的思想,
-1,1
数学社团的同学们对校园进行了实地调查,作出了如下平面示意图.已知旗杆的位置是
实验楼的
位段是(4)
食堂
实验楼
图书馆旗杆
(1)根据所给条件在图中建立适当的平面直角坐标系;
(2)用坐标表示位置:食堂,大门是_:
(3)已知体育馆的位置是(0,2列
教学楼的位置是3,)
在图中标出体育馆和教学楼的位置
19.在平面直角坐标系中,A,B两点的位置如图所示。
4
3
B
321
3
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(I)写出A,B两点的坐标:A一,B
(2)已知
C(-3,-4),D(3,-3
,请在如图所示的坐标系中标出C,D两点。
(3)点B到x轴的距离为一,到y轴的距离为—
20.如下图,在平面直角坐标系中,已知△1BC的三个顶点坐标分别是4(2,-),B(,-2),C(3,-3)
4
2
5-4-3-2-10
1.24345x
2
B
分
(1)将△ABC向上平移4个单位长度得到△4BC,请画出△4BC.
,△A,B2C2
(②请画出与△1BC关于》轴对称的A
(3)请写出点,的坐标.
21.如图,在衡水湖景区中景点A位于景点B的正南方向,小岛D位于湖畔中,若∠MAW=40°,且
∠DAM=85°
北
M
B
西W←401→东
D
南S)
(①)根据图中所标数据,用方位角和距离描述小岛D相对于景点A的位置;
(2)若景点C位于景点A的北偏西50°方向上,AC=BC,在图中,用尺规作图画出景点C的位置(不写作
法,保留作图痕迹),并直接写出景点C位于景点B的什么方向上.
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22.如图,平面直角坐标系中,
4(a0),点B(6,0),点C在'轴正半轴上.0C=301,且0,6满足
a=Vb-4+V4-b-1
人M
B
D
B
●P
图1
图2
图3
(I)点A,B,C坐标分别是
(2)如图2,将点A向右平移2个单位长度得到点D,M为线段BC上一点,若直线DM恰好平分三角形
ABC的面积,求点M的纵坐标:
③如图3,若点Pm-)满足三角形4CP的面积等于3,求”的值.
23.【问题情境】
风(≥)
在平面直角坐标系中,对于点Mk列定义点M的“段大离距())-《50::对于点
M(-5,2)因为>2,所d(w)=5
y
6
6
5
5
4
3
3
2
-1
H
6-5-4-3-2-19
1
3456x
6-5-32-19
12.34.56x
-2
E
-2
3
4
4
G
5
-6
图1
图2
(1)【初步认知】
已知A〔4,o)、B30,2,求d(4、d(B),并比较4(4和d(B)大小:
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(2)【深入探究】
如图1,
D(2,4)E(2,-2).点F(2,m在直线DE上.
,点
①若DF+EF=12,请求出
(F)的值:
(F)>2
②若
则”的取值范围为:
(直接写出)
(3)【拓展应用】
已知正方形的四个顶点P(4,0)、Q(0,)、H(40)、G(Q,4),正方形POG沿*轴平移,设平移后点P
3
的坐标为(m,0),请问在平移过程中,正方形的边上是否存在“最大离轴距”为2的点,若存在,请直接
写出m的取值范围,若不存在,请说明理由.
24.按要求完成以下问题
(图1)
(图2)》
(图3)
(备用图1)
(备用图2)
【方法感知】
(I)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点C在DE上,且AD⊥DE于D,BE⊥DE于E.
设AD=a,BE=b,AC=BC=c,则下列成立的等式为
A.(atb)-B.(a-by-
C.a2+b2=c2 D.a+b=c
【探寻规律】
平面直角坐标系中点
(a,4),连接40,以40为直角边在40右侧作等腰直角三角形40B,∠40B=90°
(2)如图2,当a=-2时,B的坐标为
一;当a=3时,B的坐标为
一;当a=6时,B的坐标
为
【拓展能力】
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(3)如图3,过A作x轴的平行线,过B作y轴平行线,两直线交于点C,点B在直线AC下方时,点A、
32
O、B、C为顶点的四边形面积是。4BC面积的7倍,直接写出点B的坐标.
(4)在(3)条件下,当点B在第一象限时,过O作OP⊥AB交AC于点P,求CP的长.
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第4章 图形与坐标(高效培优单元自测·提升卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
1、 选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列各点中,在第二象限的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】四个象限的符号特点分别是:第一象限;第二象限;第三象限;第四象限,据此判断即可.
【详解】解:A、在第二象限,故本选项正确;
B、在第四象限,故本选项错误;
C、在第三象限,故本选项错误;
D、在第一象限,故本选项错误.
2.下列选项中不能确定物体位置的是( )
A.电影院5排8号 B.南偏西
C.无终东街1586号 D.东经,北纬
【答案】B
【分析】平面内确定一个物体的位置需要两个独立的有序信息,据此判断各选项即可.
【详解】解:选项A、电影院5排8号,有排数和号数两个信息,可以确定位置;
选项B、只有方向“南偏西”,没有距离信息,缺少确定位置的必要条件,不能确定物体位置;
选项C、无终东街1586号,有街道名称和门牌号两个信息,可以确定位置;
选项D、东经,北纬,有经度和纬度两个信息,可以确定位置.
3.在平面直角坐标系中,点在第二象限内,则的取值可以是( )
A. B.0 C.3 D.4或
【答案】A
【分析】由第二象限内点的横坐标符号确定的取值范围即可.
【详解】解:∵点在第二象限内,
∴,
∴选项A的满足条件.
4.在平面直角坐标系内,把点沿轴方向向上平移一个单位,则得到的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】平移规律为横坐标右移加,左移减,纵坐标上移加,下移减,沿y轴平移时横坐标不变,只改变纵坐标,根据规律计算即可得到结果.
【详解】解:∵点沿轴方向向上平移个单位,
∴平移后点的坐标为.
5.下列说法不正确的是( )
A.点一定在第四象限
B.点到轴的距离为
C.若中,则点一定在轴上
D.若轴,,则点的横坐标为
【答案】C
【分析】根据各选项涉及的平面直角坐标系相关性质逐一判断.
【详解】解:A选项:∵,∴,∵,∴点在第四象限,原说法正确;
B选项:点到轴的距离为,原说法正确;
C选项:∵,∴或,∴点并非一定在轴上,原说法错误;
D选项:∵轴,,∴点的横坐标与相同,即为,原说法正确.
6.如图,每个小正方形的边长均为,下列各点中不会落在正方形框(四个顶点均为格点)内部的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正方形顶点坐标得到正方形内部点满足,,进而判断各点是否在正方形内部.
【详解】解:根据网格与平面直角坐标系,可得正方形四个格点顶点的坐标为:
,,,,
正方形内部的点满足:横坐标范围:,纵坐标范围:,
选项:点,
,,
该点落在正方形内部;
选项:点,
,,
该点落在正方形内部;
选项:点,
,,
该点落在正方形内部;
选项:点,
,纵坐标小于正方形下边界,
该点不会落在正方形框内部.
7.如图,已知点的坐标为,点的坐标为,将沿轴正方向平移,使平移到点,得到,若点的坐标为,则线段的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】连接,求出的长,由平移的性质得到的长,再根据点B的坐标求出的长,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,连接,
∵点的坐标为,点的坐标为,
∴,
∵将沿轴正方向平移,使平移到点,得到,
∴,
∵点的坐标为,
∴,
∴.
8.将如图所示的运动宣传海报放在平面直角坐标系中,点的坐标分别为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知点A和点C的坐标确定平面直角坐标系的原点位置及单位长度,再根据点B在网格中的相对位置确定其坐标.
【详解】解:根据题意,建立平面直角坐标系如下:
∴点B的坐标为.
9.2026年2月,北京大学研发的“空间大脑”技术,让机器人能像人类一样理解空间关系、距离和方位.如图,搭载“空间大脑”技术的机器人从起始位置点O出发,按以下指令移动.指令1:向北移动4米到点A;指令2:右转,向东移动3米到点B;指令3:右转,向南移动2米到点C;指令4:右转,向西移动5米到点D.判断下列结论中不正确的是( )
A.直线与直线垂直
B.直线与直线平行
C.点O与点C之间的距离大于3米
D.点D位于点O的北偏东方向
【答案】D
【分析】以起点为原点,建立平面直角坐标系,规定:东为轴正方向,北为轴正方向,计算各点坐标,逐一判断即可.
【详解】以起点为原点,建立平面直角坐标系,规定:东为轴正方向,北为轴正方向,如图所示,
,向北走4米得;右转向东走3米得;再右转向南走2米得;再右转向西走5米得;
选项A:直线是竖直线(沿轴方向),直线是水平线(),竖直直线与水平直线垂直,结论正确,不符合题意;
选项B:直线是水平线(),直线也是水平线,两条水平线互相平行,结论正确,不符合题意;
选项C:由勾股定理,,结论正确,不符合题意;
选项D:点,横坐标为负(西方向)、纵坐标为正(北方向),因此在的北偏西方向,不是北偏东,结论错误,符合题意.
10.如图,在平面直角坐标系中,有若干个整点,按图中“→”所示方向依次排列,即点,….按照此规律排列下去,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:观察图形及点的坐标序列,,,,……
∵,,,……
∴即,
∴即.
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.若点与点关于轴对称,则点的坐标为________.
【答案】
【分析】利用关于轴对称点的坐标性质,横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可求解点的坐标.
【详解】解:点关于轴的对称点坐标是,
已知点,点与点关于轴对称,即点的坐标为.
12.在直角坐标系中,点,将点先向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度,平移后点的坐标为________.
【答案】
【分析】平面直角坐标系中点的平移规律,横坐标右加左减,纵坐标上加下减,计算即可.
【详解】解:∵点原坐标为,将点向右平移个单位长度,横坐标变为,再向下平移个单位长度,纵坐标变为,
平移后点的坐标为.
13.点在第四象限,且到轴的距离为5,则的值为____________.
【答案】
【分析】点到轴的距离等于横坐标的绝对值,再根据第四象限内点横坐标为正,纵坐标为负,列出不等式组求解即可.
【详解】解:∵点到轴的距离为,
∴,
解得或
∵点在第四象限,
∴,
解得
∴.
14.如图,已知点和,点是的中点,则的长为________.
【答案】
【分析】根据点A和点B的坐标得到的长,再利用勾股定理求出的长,最后根据直角三角形的性质可得答案 .
【详解】解:∵点,,
∴,
又∵,
∴,
∵点是的中点,
∴ .
15.春天到了,七(2)班组织同学到公园春游,张明、李华对着景区示意图,张明描述牡丹亭位置为(图中小正方形边长代表长)“牡丹亭坐标”;根据张明描述在图中建立适当的平面直角坐标系,则望春亭的坐标为________.
【答案】
【分析】根据题意建立直角坐标系,然后写出望春亭的坐标即可.
【详解】解:根据题意建立直角坐标系如下:
则望春亭的坐标为.
16.在平面直角坐标系中,对于点,若点的坐标为,其中为常数,则称点是点的“倍关系点”.例如,点的“2倍关系点”的横坐标为,纵坐标为,所以点的“2倍关系点”的坐标为.
(1)已知点的“倍关系点”是点,则_________;
(2)已知点的“倍关系点”是点,且点在第二、四象限的角平分线上,则点的坐标为_________
【答案】
【分析】(1)根据题意,分别求出a和b,再计算的值即可;
(2)根据题意,分别求出点D的横坐标和纵坐标,根据“点D在第二、四象限的角平分线上”,求出c的值,由此得到点的坐标.
【详解】(1)点的“倍关系点”是点,
,
;
(2)∵点的“倍关系点”是点D,
∴点的横坐标为,纵坐标为,
∵点在第二、四象限的角平分线上,
,
解得,
∴点的横坐标为,点的纵坐标为,
即点的坐标为.
三、解答题(本题共8小题,第17-21题每题8分,第22-23题每题10分,第24题12分,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知点,请解答下列各题:
(1)若,且轴,求点的坐标;
(2)若点在第二象限,且它到轴、轴的距离相等,求的值
【答案】(1)
(2)2023
【分析】(1)根据,且轴,得出点P的横坐标为5,列出关于a的方程,解方程即可;
(2)根据点到坐标轴的距离为横纵坐标的绝对值,结合第二象限内点的符号特征,列出方程求出a的值,代入代数式计算即可.
【详解】(1)解:,轴,
,
,
,
点的坐标.
(2)解:点在第二象限,且它到轴、轴的距离相等,
,
,
.
18.平面直角坐标系是数轴的拓展,是沟通几何与代数的桥梁.为发展几何直观,感悟数形结合的思想,数学社团的同学们对校园进行了实地调查,作出了如下平面示意图.已知旗杆的位置是,实验楼的位置是.
(1)根据所给条件在图中建立适当的平面直角坐标系;
(2)用坐标表示位置:食堂 ,大门是 ;
(3)已知体育馆的位置是,教学楼的位置是,在图中标出体育馆和教学楼的位置.
【答案】(1)
建立平面直角坐标系如图所示,
(2)
食堂,大门;
(3)
解:体育馆的位置是,教学楼的位置是,如图所示:
【分析】(1)根据旗杆的位置是,实验楼的位置是即可确定平面直角坐标系;
(2)根据平面直角坐标系即可求解;
(3)根据坐标表示地理位置的方法即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
19.在平面直角坐标系中,两点的位置如图所示.
(1)写出两点的坐标:_____,_____.
(2)已知,请在如图所示的坐标系中标出,两点.
(3)点到轴的距离为_____,到轴的距离为_____.
【答案】(1),
(2)解:如图,点C、D即为所求.
(3)2,3
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:,
点到轴的距离为2,到轴的距离为3.
20.如下图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点坐标分别是,,.
(1)将向上平移4个单位长度得到,请画出.
(2)请画出与关于轴对称的.
(3)请写出点,的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),
【分析】(1)利用平移的性质得出对应点位置,然后依次连接各点得出结论;
(2)利用轴对称的性质作出三角形的对应顶点,然后依次连接各点得出结论;
(3)利用所画图象依据坐标的特征写出结论即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求.
(2)解:如图所示,即为所求.
(3)解:,.
21.如图,在衡水湖景区中景点A位于景点B的正南方向,小岛D位于湖畔中,若,且.
(1)根据图中所标数据,用方位角和距离描述小岛D相对于景点A的位置;
(2)若景点C位于景点A的北偏西方向上,,在图中,用尺规作图画出景点C的位置(不写作法,保留作图痕迹),并直接写出景点C位于景点B的什么方向上.
【答案】(1)小岛D在景点A南偏西方向,与景点A相距米
(2)作图如下,
南偏西
【分析】(1)根据方位角描述即可;
(2)利用尺规作图,作的垂直平分线与的交点即为点,再描位置即可.
【详解】(1)解:,且,
,
,
故小岛D在景点A南偏西方向,与景点A相距米;
(2)解:,
,
,
,
故景点C位于景点B的南偏西方向.
22.如图,平面直角坐标系中,点,点,点在轴正半轴上,,且,满足.
(1)点,,坐标分别是__________,__________,__________;
(2)如图,将点向右平移个单位长度得到点,为线段上一点,若直线恰好平分三角形的面积,求点的纵坐标;
(3)如图,若点满足三角形的面积等于,求的值.
【答案】(1),,
(2)
(3)或
【分析】(1)根据算术平方根的非负性得到,求出,然后结合求解即可;
(2)首先求出,设点的纵坐标为,然后根据直线恰好平分三角形的面积求解即可;
(3)过作直线垂直于轴,延长交直线于点,过作交直线于点,连接,设点坐标为,根据求出,得到,然后根据三角形的面积等于列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,即;
∴,
∴,即,
∴,
∴;
(2)解:∵点向右平移个单位得到点,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
设点的纵坐标为,
∵直线恰好平分三角形的面积,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点的纵坐标为;
(3)解:如图,过作直线垂直于轴,延长交直线于点,过作交直线于点,连接,
设点坐标为,
∵,,,
∴点C到直线l的距离为,,,,
∴,
∴,
解得,
∴点的坐标为,
∴,
∵三角形的面积等于,
∴,
解得或.
23.【问题情境】
在平面直角坐标系中,对于点,定义点的“最大离轴距”.如:对于点,因为,所以.
(1)【初步认知】
已知、,求、,并比较和大小;
(2)【深入探究】
如图1,,,点在直线上.
①若,请求出的值;
②若,则的取值范围为:___________;(直接写出)
(3)【拓展应用】
已知正方形的四个顶点、、、,正方形沿轴平移,设平移后点的坐标为,请问在平移过程中,正方形的边上是否存在“最大离轴距”为的点,若存在,请直接写出的取值范围,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)①的值为或;②或
(3)存在,或.
【分析】(1)根据题干信息进行解答即可;
(2)①分三种情况进行讨论:当点在点上方时,当点在线段上时,当点在点下方时,分别画出图形进行求解即可;
②分两种情况:当时,当时,分别求出n的取值范围,然后根据进行验证即可;
(3)分别求出当经过点,经过点时,当在上时,当经过点,经过点时,当在上时,m的值,然后写出m的取值范围即可.
【详解】(1)解:由、,
,,
、,
,
;
(2)解:①由,,
,
如图,当点在点上方时,如图所示:
则,
,
,
∵,
;
如图,当点在线段上时,如图所示:
则,舍去;
如图,当点在点下方时,
则,
,
,
∵,
;
综上可得:的值为或;
②点,
当,即时,,不符合题意;
当,即或时,,
则的取值范围为:或;
(3)解:存在,或.
如图,以原点为中心,构造一个边长为3的正方形,在正方形平移的过程中,只要与所构造的正方形有交点,则满足“最大离轴距”为,
根据题意可得:,,,,
如图,当经过点,经过点时,设交轴于点E,
则,,
根据题意可得:为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
此时;
如图,当在上时,;
如图,当经过点,经过点时,同理可得:,
∵,
∴此时;
如图,当在上时,,
此时;
综上,的取值范围为:或.
24.按要求完成以下问题
【方法感知】
(1)如图,在中,,,点在上,且于,于.设,,,则下列成立的等式为________.
A. B.
C. D.
【探寻规律】
平面直角坐标系中点,连接,以为直角边在右侧作等腰直角三角形,.
(2)如图,当时,的坐标为________;当时,的坐标为________;当时,的坐标为________.
【拓展能力】
(3)如图,过作轴的平行线,过作轴平行线,两直线交于点,点在直线下方时,点、、、为顶点的四边形面积是面积的倍,直接写出点的坐标.
(4)在(3)条件下,当点在第一象限时,过作交于点,求的长.
【答案】(1)C
(2);;
(3)或
(4)
【分析】(1)证明,得到,勾股定理得到;
(2)构造一线三垂直全等三角形,求出点坐标即可;
(3)分2种情况,根据点、、、为顶点的四边形面积是面积的倍,列出方程进行求解即可;
(4)易得垂直平分,得到,设,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)解:∵于,于,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵在中,,
∴;
(2)解:当时,则,
如图,作轴,轴,则,,
∵等腰直角三角形,,
∴,
同(1)法可得,
∴,
∴;
当时,则,
如图,作轴,轴,则,
同法可得,
∴,
∴;
当时,同法,可得;
(3)解:当点在第一象限时,设直线交轴于点,直线交轴于点,
则点在第二象限,
∵,
∴,
同法可得,
∴,
∴,,
∵点、、、为顶点的四边形面积是面积的倍,
∴,
∴,
整理,得,
∵,
∴,
∴;
当点在第四象限时,如图,
同法可得,,
∴;
综上:或;
(4)解:由(3)可知,当点在第一象限时,,
∴,,
∵等腰直角三角形,
∴,
∵过作交于点,
∴垂直平分,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理,得,
解得,
∴.
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